Rumus Daya Resistor

Cara menghitung peringkat daya resistor menggunakan rumus daya resistor. Daya listrik yang dialirkan pada sebuah resistor akan diserap oleh resistor dan diubah menjadi energi panas. Seperti kita tahu, daya listrik merupakan hasil dari adanya arus listrik dan tegangan. Artinya dimana ada arus listrik dan tegangan terukur, maka akan ada daya listrik terukur yang dihasilkan atau diserap.

Peringkat daya resistor atau biasa kita singkat dengan sebutan daya resistor adalah banyaknya energi listrik yang diserap oleh resistor dan berubah menjadi bentuk panas. Kita tahu hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.

Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Karena itu, energi listrik yang diserap oleh resistor tersebut tidak hilang, tetapi berubah menjadi bentuk energi lain, yaitu energi panas.

Jadi, semakin besar arus listrik yang dialirkan ke resistor, maka akan semakin besar pula panas yang dihasilkan oleh resistor. Karena semakin banyak arus listrik yang harus diserap oleh resistor dan diubahnya menjadi panas.

Daya resistor dinyatakan dalam satuan watt. Di artikel ini kita akan membahas cara menggunakan atau menghitung rumus daya resistor. Sehingga kita bisa menghitung peringkat daya resistor yang digunakan untuk proyek elektronika yang sedang kita kerjakan.

Rumus daya resistor dan contohnya

Setiap resistor pada dasarnya dapat digunakan pada berbagai rangkaian elektronika apapun. Namun syaratnya adalah besar daya yang dialirkan ke resistor tidak melebihi batas maksimum daya yang dimiliki oleh resistor tersebut.

Selama daya listrik yang melintasi resistor masih berada di bawah daya maksimumnya, maka resistor masih mampu mengubah daya tersebut menjadi panas tanpa merusak komposisi bahan konduktif di dalam resistor itu sendiri.

Karena itu terkadang peringkat daya resistor didefinisikan sebagai kemampuan resistor untuk menyerap daya listrik dan mengubahnya menjadi panas tanpa menurunkan kinerja dari resistor tersebut.

Resistor yang diproduksi saat ini hadir dalam berbagi peringkat daya yang bervariasi, mulai kurang dari 1 watt hingga ratusan watt. Tentu saja, semakin besar peringkat daya yang dimiliki oleh resistor maka semakin besar pula bentuk ukuran resistor tersebut. Hal ini untuk mengimbangi jumlah panas yang dihasilkan oleh resistor yang semakin tinggi.

Satuan daya resistor

Seperti yang sudah dijelaskan di awal, daya resistor dinyatakan dalam satuan watt. Satuan unit daya dari yang terkecil dan terbesar bisa dilihat pada tabel di bawah ini :

Segitiga rumus daya resistor

Ketika resistor dilintasi oleh arus listrik , maka akan menghasilkan daya listrik karena adanya tegangan yang ada pada resistor tersebut. Ingat, bahwa daya listrik merupakan hasil dari perkalian arus dan tegangan listrik pada suatu konduktor.

Dengan kata lain, resistor yang diberi aliran arus listrik maka akan menyerap daya listrik tersebut sesuai nilai hambatan yang dimilikinya . Hubungan antara tegangan, arus dan daya listrik digambarkan dalam bentuk diagram rumus segi tiga daya, seperti yang terlihat di bawah ini.

P = I\times V \\
V = \frac{P}{I}\\ 
I = \frac{P}{V}

Diagram segitiga daya listrik diatas secara umum dapat diterapkan pada semua perhitungan daya yang melibatkan tegangan dan arus listrik, termasuk pada resistor. Tetapi kita juga bisa melakukan perhitungan menggunakan daya resistor melibatkan rumus Ohm. Karena kita tahu, resistor merupakan salah satu komponen yang mengikuti kaidah hukum Ohm.

Dengan hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung daya listrik yang diserap oleh resistor berdasarkan resistensi atau hambatan yang dimiliki oleh resistor tersebut. Kita bisa menghitung daya resistor jika terdapat minimal dua parameter yang sudah diketahui diantara ketiga parameter pada resistor, yaitu tegangan, arus atau hambatan resistor.

Berikut ini rumusnya :

P = V\times I \\ 
P= I^2 \times R \\ 
P= \frac{V^2 }{R}

Dimana :
P adalah daya (watt)
V adalah tegangan (Volt)
R adalah resistensi atau hambatan (Ohm)

Resistor daya tinggi

Salah satu jenis resistor daya tinggi adalah resistor wirewound atau resistor kawat logam. Jenis resistor daya ini mempunyai banyak variasi bentuk sesuai dengan ukuran peringkat daya maksimum yang dimilikinya. Mulai dari bentuk kecil dengan kemasan alumunium yang memiliki daya sebesar 25 watt, hingga resistor dengan kemasan keramik atau porselen yang mempunyai daya hingga 1000 watt dalam ukuran yang lebih besar.

Meskipun hadir dalam bentuk peringkat daya yang besar, tetapi resistor jenis wirewound umumnya tersedia dalam nilai hambatan yang rendah, biasanya hanya sekitar 1 Ohm hingga 100k Ohm. Tidak seperti jenis resistor karbon atau keramik yang bisa dibuat memiliki resistensi hingga jutaan Ohm.

Resistor wirewound dibuat dengan cara melilitkan kawat logam konduktif tahan panas ke batang isolator seperti keramik. Nilai hambatan dari resistor wirewound salah satunya ditentukan oleh panjang kawat yang digunakan sebagai bahan konduktif. Semakin tinggi nilai hambatan resistor, maka akan semakin panjang kawat yang dibutuhkan.

Kawat konduktif yang terlalu panjang lebih rentan terhadap kerusakan saat beroperasi. Selain itu juga menyulitkan saat proses pembentukannya. karena itu nilai hambatan resistor jenis wirewound terbatas pada nilai hambatan di bawah 100k Ohm saja.

Jenis resistor wirewound yang mempunyai daya tinggi biasanya banyak digunakan pada perangkat listrik yang menghasilkan panas, seperti setrika, pemanggang atau triger api. Jenis kawat konduktif yang digunakan paling sering terbuat dari bahan nickel – chrome atau nichrome yang mempunyai sifat tahan panas hingga beberapa ribu derajat celcius.

Semua jenis resistor, baik yang terbuat dari bahan konduktif karbon, metal film maupun nichrome mempunyai nilai peringkat daya dan dihitung dalam satuan watt. Perlu diketahui, beberapa resistor yang terhubung dalam rangkaian resistor paralel akan menambah nilai watt resistor secara keseluruhan. Inilah salah satu keuntungan merangkai resistor dalam konfigurasi paralel.

Contoh perhitungan daya resistor

Contoh soal daya resistor 1

Hitung nilai peringkat daya sebuah resistor yang diberikan tegangan listrik sebesar 24 Volt dan besar arus listriknya diketahui sebesar 80mA ?

Jawab :

Karena pada contoh soal diatas besar tegangan dan arus listrik sudah diketahui, maka kita langsung menghitung nilai peringkat daya resistor tersebut, yaitu :

P = V\times I = 24 V \times 0,08 A = 1,92 \ watt 

Contoh soal daya resistor 2

Hitung arus maksimum yang melintasi sebuah resistor yang memiliki nilai hambatan sebesar 300 Ohm dengan peringkat daya 2 watt ?

Jawab :

P = I^2 R \\ 
Sehingga : I = \sqrt{\frac {P}{R}} \\ 
= \sqrt{\frac{2}{300}} = 0,082 A = 82mA

Kesimpulan

Semua resistor yang diproduksi memiliki peringkat daya maksimum yang berbeda beda. Peringakat daya resistor merupakan besar daya yang diserap oleh resistor dan dihamburkan dalam bentuk panas. Sebagai konsekuensi dari daya hambat yang dimiliki oleh resistor tersebut.

Pemberian daya listrik yang melebihi nilai maksimum daya resistor akan dapat merusak resistor tersebut. Umumnya resistor akan terbakar gosong karena panas yang terlalu tinggi. Karena itu, ketika kita akan menempatkan resistor ke dalam rangkaian yang memiliki daya listrik mendekati nilai maksimum daya resistor, maka diperlukan pendingin atau heatsink yang memadai.

Fungsi utama resistor adalah untuk menghambat arus listrik yang melintasinya. Namun kita juga dapat menurunkan tegangan dengan resistor. Misalnya kita bisa menurunkan tegangan dari 12 volt ke 5 volt dengan resistor.

Demikian pembahasan rumus daya resistor dan contoh soalnya. Pertimbangkan untuk memilih resistor dengan daya yang besar diatas daya maksimum rangkaian atau sirkuit agar resistor bisa tahan lama dan memiliki kinerja yang baik.